La serie racconta le vicende di sei genitori più cinque figli: Jay Pritchett, un uomo di mezz’età sposato con una colombiana molto più giovane di lui; i suoi due figli (avuti durante il primo matrimonio): Claire, casalinga con marito e prole, e Mitchell, fidanzato con un altro uomo e di ritorno dal Vietnam dopo l’adozione di una bambina. Tre famiglie piuttosto diverse tra loro ma unite da un filo sottile, forte e profondo, che decidono di rivelare le proprie vite a una troupe intenzionata a realizzarne un documentario.

La dottoressa Temperance Brennan è un'antropologa eccezionale, di fama riconosciuta, che lavora con il suo staff nel "Jeffersonian Institute", una ragazza molto intelligente, ma decisamente asociale e goffa nelle relazioni interpersonali; è proprio per la sua eccezionale devozione al lavoro che Temperance viene contattata dall'FBI per aiutare un loro agente, Seeley Booth, a risolvere un caso di omicidio il cui unico indizio è lo scheletro della vittima. Grazie al suo brillante intuito ed alla sua precisione assoluta, Temperance aiuta Seeley a risolvere il caso (non prima di essersi guadagnata da quest'ultimo il soprannome di "Bones", ossa per l'appunto, da cui deriva il nome della serie), ma non sarà la loro unica collaborazione; proprio grazie all'eccezionale affiatamento dimostrato dai due, l'FBI decide che l'agente Booth ricorra più volte all'aiuto della dottoressa Brennan per risolvere i casi più difficili e per i due l'esperienza sarà, oltre che una strepitosa collaborazione di lavoro, anche un vero e proprio viaggio di vita dove ognuno, tra un caso e l'altro, imparerà un po' dall'altro.